铋掺杂磷酸银的合成、光催化活性及其增强机制研究

来源 :第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:greenranqingiqng
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  铋掺杂的磷酸银(Bi-doped Ag3PO4)通过离子交换的方法被合成.它的结构和性质被系统的研究.X 射线衍射和X 射线光电子能谱的结果表面掺杂的铋离子已经进入到磷酸银的晶格中,并且取代了磷氧四面体中的磷原子.通过在可见光(λ>420 nm)下降解10 mg/L 甲基橙的测试表明:铋掺杂的磷酸银(2 wt.%,1 g/L)在6min 后降解率已经达到90.7%,而纯的磷酸银仅仅是27.3%,它的降解速率常数是未掺杂磷酸银的4.5 倍.而且,掺杂的磷酸银对于降解高浓度甲基橙(40mg/L)也有很好的效果,它的速率常数是纯磷酸银的7.3 倍.通过顺磁共振的研究表面羟基自由基(·OH)是这个体系的主要氧化物种.根据实验和表征的结果,掺杂磷酸银的光催化过程和作用机制被详细的讨论.另外,密度泛函理论的计算表明铋离子掺杂明显得改变了磷酸银的电子结构和能带结构,这可能是铋掺杂磷酸银光催化活性增强的主要原因.再有通过铋离子掺杂磷酸银表面的羟基缺陷也明显降低,这也是磷酸银光催化活性增强的原因之一.
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